JPH041687B2 - - Google Patents
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- JPH041687B2 JPH041687B2 JP58030081A JP3008183A JPH041687B2 JP H041687 B2 JPH041687 B2 JP H041687B2 JP 58030081 A JP58030081 A JP 58030081A JP 3008183 A JP3008183 A JP 3008183A JP H041687 B2 JPH041687 B2 JP H041687B2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、サーボモータを駆動源として用い
た電動式成形機の制御方法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method of controlling an electric molding machine using a servo motor as a drive source.
電動機を駆動源として用い、その回転力を歯車
かリンク機構等を使用して、直接的に伝達駆動す
る機構駆動式の成形機は既に知られている。 Mechanism-driven molding machines are already known that use an electric motor as a drive source and directly transmit and drive the rotational force of the motor using gears, link mechanisms, or the like.
この従来の成形機では、回転数が一定な電動機
を駆動源として用いており、速度や力の変更は変
速歯車機構などによる機械的手段を使用して行つ
ている。 This conventional molding machine uses an electric motor with a constant rotational speed as a driving source, and changes in speed and force are performed using mechanical means such as a variable speed gear mechanism.
このため無段階操作ができず、遠隔操作も不可
能で、構造的にも複雑であり、力の制御のために
補助的に油圧力を利用しなければならないなどの
ころから、現在では油圧力を用いた流体駆動式の
成形機が広く採用されている。 For this reason, stepless operation is not possible, remote control is not possible, and the structure is complex.Hydraulic pressure has been used as an auxiliary force to control force. Fluid-driven molding machines using
ところで、樹脂の成形機の駆動源として電動機
を使用する場合には、速度の制御に加えて力の制
御をも必要とする。たとえば型締装置の作動につ
いて云えば、型閉のために可動盤は高速前進し、
次に低速前進に移行したのち、金型保護のため低
圧型締に入り、金型間の異物の確認後に強力型締
に移行する。 By the way, when an electric motor is used as a drive source for a resin molding machine, it is necessary to control force in addition to speed control. For example, regarding the operation of a mold clamping device, the movable plate moves forward at high speed to close the mold.
Next, after shifting to low-speed forward movement, low-pressure mold clamping is applied to protect the mold, and after checking for foreign matter between the molds, the process shifts to strong mold clamping.
したがつて、成形サイクルの内には、速度の制
御領域と力の制御領域とが存在し、従来行われて
いなかつた力の制御を何らかの手段をもつて講じ
ない限り、電動機を成形機の駆動源として使用す
ることはできなかつた。 Therefore, a molding cycle has a speed control region and a force control region, and unless some means of force control, which has not been done in the past, is taken, the electric motor cannot be used to drive the molding machine. It could not be used as a source.
この発明は、上記事情から考えられたものであ
つて、その目的とするところは、電動機としてサ
ーボモータを用い、油圧などの他の手段を併用す
ることなく、廉価な制御装置によつて、速度の制
御と力の制御の両方を行うことができる電動式成
形機の制御方法を提供することにある。 This invention was conceived in view of the above circumstances, and its purpose is to use a servo motor as an electric motor, and to control speed by an inexpensive control device without using other means such as hydraulic pressure. An object of the present invention is to provide a control method for an electric molding machine that can perform both control and force control.
上記目的によるこの発明の特徴は、型締及び射
出機構の両方またはその何れか一方の駆動源をサ
ーボモータとし、そのサーボモータの回転力を伝
動機構を介して可動盤や射出スクリユ等の可動部
材の推力に変換し、樹脂の成形を行う電動式成形
機の制御方法であつて、サーボモータの速度検出
信号をフイードバツク信号としてサーボモータの
速度が速度設定値と一致するようにサーボモータ
を速度の閉ループ制御にて行う機能と、サーボモ
ータの出力トルクの上限を設定トルク値に制限す
るトルクリミツト機能とを備えたサーボモータ制
御アンプを用い、成形サイクルの各工程に対応さ
せてサーボモータの速度値とトルク値とを設定
し、かつトルク値は速度の制御領域では応答よく
設定速度に速度制御ができる値に、力の制御領域
では上記可動部材に発生させたい力に対応した値
に設定し、それら値を速度指令とトルク指令とし
て上記サーボモータ制御アンプに入力し、サーボ
モータを制御して上記可動部材の速度制御または
力の制御を行うことにある。 The present invention is characterized by using a servo motor as a drive source for both or one of the mold clamping and injection mechanisms, and transmitting the rotational force of the servo motor to movable members such as a movable platen and an injection screw through a transmission mechanism. This is a control method for an electric molding machine that molds resin by converting the servo motor's speed into a thrust force, and uses the servo motor's speed detection signal as a feedback signal to control the servo motor's speed so that the servo motor's speed matches the speed setting value. Using a servo motor control amplifier that has a closed-loop control function and a torque limit function that limits the upper limit of the servo motor's output torque to a set torque value, the servo motor speed value and In the speed control region, set the torque value to a value that allows speed control to the set speed with good response, and in the force control region to a value that corresponds to the force that you want to generate in the movable member. The purpose is to input the values as a speed command and a torque command to the servo motor control amplifier to control the servo motor to control the speed or force of the movable member.
以下この発明を図示の射出成形機を例として詳
細に説明する。 The present invention will be explained in detail below using the illustrated injection molding machine as an example.
第１図は型締機構１と射出機構２とをサーボモ
ータを共通の駆動源とする射出成形機の主たる構
造を略示したものである。 FIG. 1 schematically shows the main structure of an injection molding machine in which a servo motor is used as a common driving source for a mold clamping mechanism 1 and an injection mechanism 2.
上記型締機構１は、機台３の上に向き合わせに
設けた一対の固定盤１０，１１と、その固定盤１
０，１１にわたつて架設した所要本数のタイバー
１２，１２と、該タイバー１２，１２に移動自在
に取付けた可動盤１３とを有する。 The mold clamping mechanism 1 includes a pair of fixed plates 10 and 11 provided facing each other on a machine stand 3, and the fixed plate 1.
The present invention has a required number of tie bars 12, 12 which are constructed over the lengths 0 and 11, and a movable platen 13 which is movably attached to the tie bars 12, 12.
上記一方の固定盤１１と可動盤１３との対向面
には、それぞれ金型１４，１４が設けてあり、ま
た可動盤１３の反対面には外周面にボールねじ溝
を施した大口径のプランジヤ１５が連結してあ
る。 Molds 14, 14 are provided on the opposing surfaces of the fixed plate 11 and the movable plate 13, respectively, and a large diameter plunger with a ball screw groove on the outer circumferential surface is provided on the opposite surface of the movable plate 13. 15 are connected.
このプランジヤ１５は、固定部材となる固定盤
１０に玉軸受等を用いて回転自在に装着した回転
盤１６のねじ受けにねじ込まれ、回転盤１６の回
動により軸方向に移動する。このようなボールね
じによるプランジヤ１５は伝達効率が高く、起動
摩擦も小さい。 The plunger 15 is screwed into a screw receiver of a rotary disk 16 which is rotatably attached to a fixed platen 10, which is a fixed member, using a ball bearing or the like, and is moved in the axial direction by rotation of the rotary disk 16. The plunger 15 using such a ball screw has high transmission efficiency and low starting friction.
また回転盤１６には歯車１７が取付けてあり、
この歯車１７と後記する伝動歯車とが噛合してい
る。 Further, a gear 17 is attached to the rotary disk 16,
This gear 17 and a transmission gear to be described later mesh with each other.
射出機構２は、射出用のスクリユ２０を内装し
た射出加熱筒２１と、射出加熱筒２１の保持を兼
ねる機台３上のハウジング２２とを有する。該ハ
ウジング２２の内部には、ねじ軸２３を備えた回
動軸２４が横架してあり、そのねじ軸２３に可動
部材２５が螺合してある。 The injection mechanism 2 includes an injection heating cylinder 21 containing an injection screw 20 therein, and a housing 22 on the machine base 3 that also serves to hold the injection heating cylinder 21. Inside the housing 22, a rotating shaft 24 having a threaded shaft 23 is horizontally mounted, and a movable member 25 is screwed onto the threaded shaft 23.
またスクリユ２０の後端には、上記可動部材２
５に先端を軸受した延長軸２６が、スクリユ２０
と同体に連結してある。また回動軸２４と延長軸
２６には、互いに干渉しない位置にスクリユ前進
用の歯車２７とスクリユ回転用の歯車２８とが設
けてあり、更に回動軸２４の端部には、ハウジン
グ壁部２２ａに固定したヒステリシスブレーキを
内装したブレーキによる背圧制御装置２９が取付
けてある。 Further, at the rear end of the screw 20, the movable member 2
An extension shaft 26 with a tip end bearing on the screw 20
It is connected to the same body. Further, the rotating shaft 24 and the extension shaft 26 are provided with a gear 27 for advancing the screw and a gear 28 for rotating the screw at positions that do not interfere with each other. A back pressure control device 29 using a brake that includes a hysteresis brake fixed to 22a is attached.
上記ハウジング２２の下部内には、上記回動軸
２４及び延長軸２６と平行な伝動軸３１が、ハウ
ジング２２を貫通して設けてある。また上記型締
機構１の下方にも、上記プランジヤ１５と平行な
伝動軸３０が上記一対の固定盤１０，１１を貫通
して設けてある。 A transmission shaft 31 parallel to the rotation shaft 24 and the extension shaft 26 is provided in the lower part of the housing 22 and passes through the housing 22 . Further, a power transmission shaft 30 parallel to the plunger 15 is provided below the mold clamping mechanism 1, passing through the pair of fixed plates 10 and 11.
これら型締機構側と射出機構側との２つの伝動
軸３０，３１は、クラツチ機構３２を介して接離
自在に連絡している。 These two transmission shafts 30 and 31 on the mold clamping mechanism side and the injection mechanism side are connected via a clutch mechanism 32 so as to be able to freely approach and separate.
上記クラツチ機構３２は、伝動軸３１の軸端に
固定したクラツチ部材３２ａと、伝動軸３１の延
長軸上に配設して、ハウジング壁部に貫設したク
ラツチ軸３２ｂと、該クラツチ軸３２ｂの内端に
固定したカツプリング３２ｃとからなり、かつ励
磁部分はハウジング側に固定してある。またクラ
ツチ軸３２ｂの外端には伝動軸３０を接続するた
めの継手３３が取り付けてある。 The clutch mechanism 32 includes a clutch member 32a fixed to the shaft end of the transmission shaft 31, a clutch shaft 32b disposed on the extension shaft of the transmission shaft 31 and penetrating through the housing wall, and a clutch member 32b fixed to the shaft end of the transmission shaft 31. It consists of a coupling ring 32c fixed to the inner end, and the excitation part is fixed to the housing side. Further, a joint 33 for connecting the transmission shaft 30 is attached to the outer end of the clutch shaft 32b.
この継手３３の接続は、スプラインまたはキー
などの軸方向に対しては移動を許容する手段３４
をもつて行い、型締機構１に対して射出機構２が
前進または後退移動するときに、互いに接続され
た伝動軸３０，３１がその移動を阻害しないよう
にしてある。 This joint 33 is connected to a means 34 that allows movement in the axial direction, such as a spline or a key.
When the injection mechanism 2 moves forward or backward relative to the mold clamping mechanism 1, the transmission shafts 30 and 31 connected to each other are arranged so as not to obstruct the movement.
上記伝動軸３０には、固定盤１０の内側に接近
して、上記回転盤１６の歯車１７と噛合した伝動
歯車３５が取り付けてあり、この伝動歯車３５に
よつて伝動軸３０の回転力が回転盤１６に伝達さ
れ、その回転盤１６と螺合した上記プランジヤ１
５が、回転盤１６の回転により軸方向に押出さ
れ、可動盤１３を型閉方向か或は型開方向に、タ
イバー１２，１２を案内部材として移動する。 A transmission gear 35 is attached to the transmission shaft 30 close to the inside of the fixed plate 10 and meshed with the gear 17 of the rotary plate 16, and the rotation force of the transmission shaft 30 is rotated by the transmission gear 35. The plunger 1 is transmitted to the disc 16 and is screwed into the rotary disc 16.
5 is pushed out in the axial direction by the rotation of the rotary plate 16, and moves the movable plate 13 in the mold closing direction or the mold opening direction using the tie bars 12, 12 as guide members.
また、上記伝動軸３１には、上記歯車２７，２
８とそれぞれ噛合する伝動歯車３７，３６がクラ
ツチ部材３８，３９を介して設けてある。このク
ラツチ部材３８，３９は、上記伝動軸３６，３７
と連絡したカツプリングと、ハウジング側に固定
した励磁部とを備え、その内部のクラツチプレー
トと励磁部との働きによつて、上記伝動歯車３
６，３７と伝動軸３１との結合或は解除がなされ
るようになつている。 The transmission shaft 31 also includes the gears 27 and 2.
Transmission gears 37 and 36 meshing with the clutch members 8 and 8 are provided via clutch members 38 and 39, respectively. The clutch members 38 and 39 are connected to the transmission shafts 36 and 37.
The transmission gear 3 is provided with a coupling ring in communication with the housing and an excitation part fixed to the housing side, and the transmission gear 3 is
6, 37 and the transmission shaft 31 can be coupled or released.
更にまたは伝動軸３１のハウジング壁部２２ａ
から外部に突出した軸部は、ハウジング壁部２２
ａに固定したタコメータジエネレータ４１を備え
た電動のサーボモータ４０と連結している。 Furthermore, the housing wall 22a of the transmission shaft 31
The shaft portion protruding outward from the housing wall portion 22
It is connected to an electric servo motor 40 equipped with a tachometer generator 41 fixed to a.
また上記クラツチ機構３２には、型締力を保持
するための装置４２が設けてある。この力保持装
置４２は、ハウジング壁部２２ａに固定した電磁
作動のブレーキ部材４２ａと、クラツチ軸側に取
付けたカツプリング４２ｂとから構成されてい
る。 The clutch mechanism 32 is also provided with a device 42 for maintaining mold clamping force. This force retaining device 42 is composed of an electromagnetically actuated brake member 42a fixed to the housing wall 22a and a coupling 42b attached to the clutch shaft side.
４３は型開停止位置検出器、４４は型開減速位
置検出器、４５は型閉減速位置検出器、４６は低
圧型締位置検出器、４７は強力型締位置検出器、
４８は計量停止位置検出器、４９は二次圧切換位
置検出器、５０は後退位置検出器などで、それら
は近接スイツチ、リミツトスイツチ、光電管等よ
りなる。 43 is a mold opening stop position detector, 44 is a mold opening deceleration position detector, 45 is a mold closing deceleration position detector, 46 is a low pressure mold clamping position detector, 47 is a strong mold clamping position detector,
48 is a metering stop position detector, 49 is a secondary pressure switching position detector, 50 is a retreat position detector, etc., which are comprised of a proximity switch, a limit switch, a phototube, etc.
第２図は制御装置を例示するもので、集中制御
装置５１と、サーボモータ４０及びタコメータジ
エネレータ４１とを接続したサーボモータ制御ア
ンプ５２との間に、速度設定器V0〜V7とトルク
設定器F0〜F7の信号切換器５３，５４とが、サ
ーボモータ４０の正転・逆転指令回路５５と共に
並列に設けてある。 FIG. 2 shows an example of a control device, in which speed setters V 0 to V 7 and torque Signal switchers 53 and 54 of the setting devices F 0 to F 7 are provided in parallel with a forward/reverse rotation command circuit 55 of the servo motor 40 .
サーボモータ制御アンプ５２は、集中制御装置
５１の指令によつてサーボモータ４０の正転・逆
転並びに回転数（速度）、トルク（電流）等の最
高値などを制御する機能を持ち、タコメータジエ
ネレータ４１の信号をフイードバツクして回転数
の閉ループ制御を行わせるものである。 The servo motor control amplifier 52 has a function of controlling the forward rotation/reverse rotation of the servo motor 40 and the maximum values of the rotational speed (speed), torque (current), etc. according to commands from the central control device 51, and controls the tachometer generator. 41 is fed back to perform closed loop control of the rotational speed.
また集中制御装置５１には、上記位置検出器４
３〜５０と時間設定器T0〜T7、上記力保持装置
４２、クラツチ機構３２，３８，３９、設定器５
６の指令により作動する上記スクリユ背圧制御装
置２９の制御アンプ５７、操作スイツチ５８とが
接続してあり、更にまた集中制御装置５１に接続
したコンパレータ５９にサーボモータ４０の電流
検出器６０と、強力型締検出用の電流設定器６１
及び射出充填検出用の電流設定器６２とが集中制
御装置５１からの指令により作動する信号切換器
６３を介して接続してある。 The central control device 51 also includes the position detector 4.
3 to 50, time setters T0 to T7 , the force holding device 42, clutch mechanisms 32, 38, 39, and setter 5.
A control amplifier 57 and an operation switch 58 of the screw back pressure control device 29, which is activated by the command No. 6, are connected to it, and a current detector 60 of the servo motor 40 is connected to a comparator 59 connected to the central control device 51. Current setting device 61 for detecting strong mold clamping
and a current setting device 62 for injection and filling detection are connected via a signal switch 63 operated by a command from the central control device 51.
次に型締機構の制御について説明する。 Next, control of the mold clamping mechanism will be explained.
第３図はサーボモータ４０における回転速度と
トルクの制御関係図で、設定値Ａ，Ｂは正逆回転
の主たる作動側を示し、また速度設定値とトルク
設定値はサーボモータ４０の最高速度及び最高ト
ルクとをそれぞれ100として示し、上記設定器V0
〜V7の作動範囲は、同一符号をもつて示してい
る。なお、電流とトルクは比例関係にある。 FIG. 3 is a diagram showing the control relationship between rotational speed and torque in the servo motor 40, in which setting values A and B indicate the main operating side of forward and reverse rotation, and the speed setting value and torque setting value indicate the maximum speed and torque of the servo motor 40. Maximum torque is shown as 100 respectively, and the setting device V 0 above
The operating range of ~V 7 is indicated with the same reference numerals. Note that current and torque are in a proportional relationship.
更にまた実行値A1、B1を簡略化して示したが、
増減の状態はサーボモータ４０及びサーボモータ
制御アンプ５２の特性によつたり、また機構や負
荷の状態によつて変化する。 Furthermore, the actual values A 1 and B 1 are shown in a simplified manner,
The state of increase/decrease depends on the characteristics of the servo motor 40 and the servo motor control amplifier 52, and changes depending on the state of the mechanism and load.
上記制御装置では、共通の設定器V0〜F0によ
り最高速度と最高トルクとが設定され、時間設定
器T0により設定された１成形サイクルタイムの
範囲にて、集中制御装置５１の指令に基づき、図
示のように、各速度設定器V1〜V5により速度の
設定値Ａが、また各トルク設定器F1〜F4によつ
てトルク設定値Ｂがサーボモータ４０の出力トル
ク上限値として設定される。 In the above control device, the maximum speed and maximum torque are set by the common setting devices V 0 to F 0 , and the maximum speed and the maximum torque are set by the common setting devices V 0 to F 0 , and the commands from the central control device 51 are set within the range of one molding cycle time set by the time setting device T 0 . Based on this, as shown in the figure, the speed setting value A is set by each speed setting device V 1 to V 5 and the torque setting value B is set to the output torque upper limit value of the servo motor 40 by each torque setting device F 1 to F 4 . is set as
(1) 高速型閉
入力によりサーボモータ４０は実行値A1に
示すように、ａ−ｂ間を加速されてV1の設定
値Ａまで高速回転する。このときサーボモータ
４０には加速させるための大きな起動電流が発
生するが、始動時以外に大きな負荷は掛からな
いから、トルク設定器F1が作動しても、トル
クは実行値B1に示すように上昇から下降し、
ｂ−ｃ間は高速となり、可動盤１３は型閉方向
に高速前進する。(1) High-speed mold closing In response to the input, the servo motor 40 is accelerated between a and b and rotates at high speed up to the set value A of V1 , as shown in the execution value A1 . At this time, a large starting current is generated in the servo motor 40 to accelerate it, but since no large load is applied to the servo motor 40 other than during startup, even if the torque setting device F 1 is activated, the torque will be as shown in the actual value B 1 . from rising to falling,
The speed between b and c is high, and the movable platen 13 moves forward in the mold closing direction at high speed.
(2) 型閉スローダウン
上記可動盤１３が上記位置検出器４５の作動
位置に達すると、信号によつて信号切換器５３
が作動し、速度設定器V2の設定速度に切換わ
る。これによりｃ−ｄ間は減速域となつてサー
ボモータ４０に回生制動が発生してスローダウ
ンし、ｃ−ｄ間は低速となる。即ち、トルクは
減速時には逆回転トルクがかかる。(2) Mold closing slowdown When the movable platen 13 reaches the operating position of the position detector 45, a signal is sent to the signal switch 53.
is activated and switches to the speed set by speed potentiometer V 2 . As a result, the period between c and d becomes a deceleration region, where regenerative braking occurs in the servo motor 40 to slow down, and the speed between c and d becomes low. That is, a reverse rotation torque is applied during deceleration.
(3) 低圧型締
上記位置検出器４６の作動位置に可動盤１３
が達すると、信号によつて信号切換器５４が作
動しトルク設定器F2に切換わる。トルク設定
値は上記速度設定値に必要とするトルクよりも
低く設定してあるため、V2の速度を維持する
のに必要な回転速度が得られず、タコメータジ
エネレータ４１によつて設定速度になろうとす
ると、フイードバツクがかかり、サーボモータ
４０の出力を増大しようとするが、その出力ト
ルクはF2のトルク設定値により上限が規制さ
れているためF2以上のトルクが発生せず、可
動盤１３はトルクF2による低力で移動し、そ
こに低圧型締が行われる。(3) Low-pressure mold clamping The movable platen 13 is located at the operating position of the position detector 46 above.
When the torque setting device F2 is reached, the signal switch 54 is actuated by the signal to switch to the torque setting device F2 . Since the torque setting value is set lower than the torque required for the above-mentioned speed setting value, the rotational speed necessary to maintain the speed of V 2 cannot be obtained, and the tachometer generator 41 is used to reach the set speed. If it tries to do so, feedback will occur and the output of the servo motor 40 will try to increase, but since the upper limit of the output torque is regulated by the torque setting value of F2 , no torque greater than F2 is generated, and the movable platen 13 moves with low force due to torque F2 , and low-pressure mold clamping is performed there.
即ち、ｅ−ｇ間は速度設定器V2の作動範囲
でありながら、サーボモータ４０の速度が速度
設定値を維持するに要するサーボモータ４０の
出力トルク値よりも小さい値にトルク設定値が
設定されて、トルクの上限が制限されているの
で、負荷の大きさとサーボモータ４０の出力ト
ルクのバランスによつて制御がなされ、サーボ
モータ４０の出力トルクに応じた力の制御がな
される領域へと移行するのである。 That is, although the range between e and g is within the operating range of the speed setter V2 , the torque setting value is set to a value smaller than the output torque value of the servo motor 40 required to maintain the speed of the servo motor 40 at the speed setting value. Since the upper limit of the torque is limited, control is performed by the balance between the load size and the output torque of the servo motor 40, and the force is controlled according to the output torque of the servo motor 40. It is a transition.
そして、金型間に異物があつて、可動盤１３
の前進が制限されるようなときには、上記時間
設定器T7のタイムアツプにより異常信号が発
せられて、サーボモータ４０への入力が中断さ
れるので、金型の損傷は防止される。 Then, there is a foreign object between the molds, and the movable platen 13
When the advance of the mold is restricted, an abnormal signal is generated due to the time-up of the time setting device T7 , and the input to the servo motor 40 is interrupted, thereby preventing damage to the mold.
(4) 強力型締
金型１４，１４が殆ど閉じ、可動盤１３が上
記位置検出器４７の位置に達し、信号によつて
速度設定器V3とトルク設定器F3とに切換わる。
この位置における速度設定値はスローダウン速
度設定値よりも高く設定されている。このとき
には金型１４，１４は既に互いに接している
か、または接する直前にあるので、V3におけ
るような高い速度の設定は不要と思われるが、
これは強力型締の立上がりを短時間にて行うた
めである。(4) Strong mold clamping The molds 14, 14 are almost closed, the movable platen 13 reaches the position of the position detector 47, and the signal switches between the speed setting device V 3 and the torque setting device F 3 .
The speed setting value at this position is set higher than the slowdown speed setting value. At this time, the molds 14 and 14 are already in contact with each other, or are just about to contact each other, so it seems unnecessary to set a high speed as in V 3 ,
This is to allow strong mold clamping to start up in a short time.
金型１４，１４が完全に接して可動盤１３の
前進が阻止されると、速度実行値A1は０値と
なるため、サーボモータ４０は出力を増大する
が、そこに大きな負荷が働いて可動盤１３は前
進せず、トルク実行値B1はｇ−ｈ間をトルク
設定値F3まで上昇し、トルクF3の力で金型１
４，１４を強力に型締する。 When the molds 14, 14 are completely in contact and the movable platen 13 is prevented from moving forward, the speed execution value A1 becomes 0, so the servo motor 40 increases its output, but a large load is applied to it. The movable platen 13 does not move forward, and the torque execution value B 1 rises between g and h to the torque setting value F 3 , and the mold 1 is moved by the force of torque F 3 .
4, 14 are strongly clamped.
この強力型締の完了は、サーボモータ４０の
電流検出器６０の検出値が電流設定器６１の設
定値に達したことをコンパレータ５９により検
出して確認できるが、コンパレータの代わり
に、時間設定器T2により確認することもでき
る。 Completion of this strong mold clamping can be confirmed by using a comparator 59 to detect that the detected value of the current detector 60 of the servo motor 40 has reached the set value of the current setting device 61. It can also be confirmed by T 2 .
強力型締の完了が検出されると、力保持装置
４２が作動して力保持状態を維持し、そののち
クラツチ機構３２が開作動してサーボモータ４
０を型締機構側から開放する。 When the completion of strong mold clamping is detected, the force holding device 42 operates to maintain the force holding state, and then the clutch mechanism 32 is operated to open and the servo motor 4
0 from the mold clamping mechanism side.
このため型締工程完了時のサーボモータ４０
のトルク実行値B1は、図示のように０値とな
る。したがつて、ｅ−ｈ間は力の制御領域と
なる。 Therefore, when the mold clamping process is completed, the servo motor 40
The torque execution value B 1 becomes 0 value as shown in the figure. Therefore, the area between e and h becomes a force control region.
(5) 高速型開
射出工程の完了後に、上記クラツチ機構３２
が閉作動し、力保持装置４２が解除されてか
ら、型開信号によつて、速度設定器V4とトル
ク設定器F4とが作動する。この場合、サーボ
モータ４０の回転方向は型締工程時の回転方向
に対して逆となり、回転数は設定値Ａまでｉ−
ｊ間を加速して上昇する。(5) High-speed mold opening After the injection process is completed, the clutch mechanism 32
After the force holding device 42 is released, the speed setting device V 4 and the torque setting device F 4 are activated by the mold opening signal. In this case, the rotational direction of the servomotor 40 is opposite to the rotational direction during the mold clamping process, and the rotational speed increases to the set value A.
Accelerate between j and rise.
またトルクは始動の負荷により上昇するだけ
で低下する。これにより可動盤１３はｊ−ｋ間
を高速で後退移動して型開を行う。 Moreover, the torque only increases due to the starting load and then decreases. As a result, the movable platen 13 moves backward at high speed between j and k to open the mold.
(6) 低速型開
上記位置検出器４４の位置に可動盤１３が達
すると、信号により減速設定器V5が作動し、
ｋ−ｌ間にて減速され、ｌ−ｍ間を低速後退す
る。(6) Low-speed mold opening When the movable platen 13 reaches the position of the position detector 44, the deceleration setting device V5 is activated by the signal.
It is decelerated between k and l, and moves backward at low speed between l and m.
この低速型開は、成形品の突出しや停止時の
シヨツク防止のために行われるもので、機械ノ
ツクにより突出力を制限したい場合には、低ト
ルク設定値に切換えて力の制御を行うこともで
きる。上記可動盤１３の低速型開は位置検出器
４３の位置に達するまで行われる。 This low-speed mold opening is performed to prevent ejection of the molded product or shock when stopped. If you want to limit the ejection force by mechanical knock, you can also control the force by switching to a low torque setting. can. The low-speed mold opening of the movable platen 13 is performed until the movable platen 13 reaches the position of the position detector 43.
次に射出装置２の制御について説明する。 Next, control of the injection device 2 will be explained.
第４図は射出装置２におけるサーボモータ４０
の回転速度とトルクの制御関係図であつて、第３
図の場合と同様に設定値などを示す。また回転は
逆回転となる。 FIG. 4 shows a servo motor 40 in the injection device 2.
FIG. 3 is a diagram showing the control relationship between the rotational speed and torque of
Setting values, etc. are shown in the same way as in the figure. Also, the rotation is reverse rotation.
(1) 射出工程
速度設定器V6によつてサーボモータ４０は
実行値A1に示すように、設定値Ａまで加速さ
れ高速回転になる。また通常はトルク設定器
F5野が作動しても、モータ起動後は上記スク
リユ２０に大きな負荷が生じない限り、実行値
B1は図示のようになる。(1) Injection process The servo motor 40 is accelerated to a set value A by the speed setting device V6 , as shown in the execution value A1 , and rotates at a high speed. Also usually a torque setting device
Even if field F5 operates, after the motor starts, unless a large load is applied to the screw 20, the actual value
B 1 becomes as shown.
ｒ点にて樹脂の充填が完了すると、急激にト
ルクが上昇する。上記射出充填検出用の電流設
定器６２の設定値αにトルクが達すると、上記
時間設定器T3が作動する。そしてｓ−ｔ間で
は負荷の増大によりトルクの実行値B1は設定
値Ｂに達し、反対に速度は実行値A1に示すよ
うに減少して、スクリユ２０は樹脂の充填を行
う。トルクが電流設定値αに達した後のｓ−ｔ
間で制御は速度制御領域から力の制御領域
に入る。 When the resin filling is completed at point r, the torque increases rapidly. When the torque reaches the set value α of the current setting device 62 for injection filling detection, the time setting device T3 is activated. Between s and t, the actual torque value B 1 reaches the set value B due to the increase in load, and on the contrary, the speed decreases as shown by the actual value A 1 and the screw 20 fills with resin. s-t after the torque reaches the current set value α
In between, the control enters the force control area from the speed control area.
この切換は速度設定値と樹脂の金型キヤビテ
イの充填率によつて決められるが、この実施例
ではｓ点直後にF5のトルクにサーボモータ４
０は達し、F5のトルクに制御された状態で充
填パツキングが完了する。 This switching is determined by the speed setting value and the filling rate of the resin mold cavity, but in this example, immediately after point s, the servo motor 4 is switched to F5 torque.
0 is reached and the filling packing is completed under the control of the torque of F5 .
上記時間設定器T3がタイムアツプしたｔ点
では、時間設定器T4が作動し、またトルク設
定器F6に切換わる。そしてサーボモータ４０
の出力トルクが制限されるためF6のトルク設
定値となり、そのトルク設定値によるスクリユ
２０の前進により二次圧（保圧）が加えられ、
保圧状態に制御されたタイマーT4のタイムア
ツプにて射出工程が終了する。これにより樹脂
の冷却収縮に伴う不足分が補われる。 At point t when the time setting device T 3 times out, the time setting device T 4 is activated and the torque setting device F 6 is switched. and servo motor 40
Since the output torque of is limited, it becomes the torque setting value of F 6 , and secondary pressure (holding pressure) is applied by advancing the screw 20 according to the torque setting value.
The injection process ends when the timer T4 , which is controlled to maintain pressure, times up. This compensates for the shortage caused by cooling shrinkage of the resin.
なお、射出時間の制御は射出開始時より作動
するタイマーの設定により行うこともできる。
上記二次圧への切換はスクリユ２０の位置を上
記検出器４９により検出して行つてもよく、ま
た時間設定器T3により一定時間後に二次圧に
切換えているが、この時間はきわめて僅かなの
で、α点にて直ちに切換えてもよい。さらにま
たピンポイントゲート用金型等、射出開始時に
起動トルクを過大に要する場合には、その間、
射出充填トルクとは別な設定器の設定値によれ
ばよい。 Note that the injection time can also be controlled by setting a timer that operates from the start of injection.
The switching to the secondary pressure may be performed by detecting the position of the screw 20 with the detector 49, and the switching to the secondary pressure is performed after a certain period of time by the time setting device T3 , but this time is extremely short. Therefore, switching may be performed immediately at point α. Furthermore, if an excessive starting torque is required at the start of injection, such as a mold for a pinpoint gate,
The setting value of a setting device other than the injection filling torque may be used.
(2) チヤージ工程
上記時間設定器T4のタイムアツプにより時
間設定器T5が作動して金型の冷却が行われる。
そしてタイムアツプにより時間設定器T6が作
動したのち、上記速度設定器V7及びトルク設
定器F7に切換わり、サーボモータ４０は正回
転してチヤージを開始する。(2) Charging process When the time setting device T 4 times up, the time setting device T 5 is activated to cool the mold.
After the time setting device T 6 is activated due to time up, the speed setting device V 7 and the torque setting device F 7 are switched, and the servo motor 40 rotates forward and starts charging.
このとき上記背圧制御装置２９を作動してス
クリユ２０に背圧を付与する。スクリユ２０は
樹脂圧に押圧されて後退移動し、上記計量停止
位置検出器４８の働きにより計量を完了する。
さらにドルーリングを防止するためにスクリユ
２０を軸方向に後退させる場合には、後退位置
検出器５０の作動位置にて停止する。 At this time, the back pressure control device 29 is activated to apply back pressure to the screw 20. The screw 20 is pushed by the resin pressure and moves backward, and the measurement is completed by the action of the measurement stop position detector 48.
Furthermore, when the screw 20 is moved back in the axial direction to prevent drooling, it stops at the operating position of the back position detector 50.
なお、上記実施例中の電動式成形機は、型開
閉及び型締、射出及び計量の全ての駆動を単一
のサーボモータ４０で行う構成よりなるが、こ
の発明の制御方法は、そのような構成の電動式
成形機に限定されるものではない。 The electric molding machine in the above embodiment has a configuration in which a single servo motor 40 performs all drives for opening and closing the mold, clamping the mold, injection, and metering, but the control method of the present invention The configuration is not limited to electric molding machines.
この発明は上述のように、型締及び射出機構の
両方またはその何れか一方の駆動源をサーボモー
タとし、そのサーボモータの回転力を伝動機構を
介して可動盤やスクリユ等の可動部材の推力に変
換し、樹脂の成形を行う電動式成形機の制御方法
であつて、サーボモータの速度検出信号をフイー
ドバツク信号としてサーボモータの速度が速度設
定値と一致するようにサーボモータを速度の閉ル
ープ制御にて行う機能と、サーボモータの出力ト
ルクの上限を設定トルク値に制限するトルクリミ
ツト機能とを備えたサーボモータ制御アンプを用
い、成形サイクルの各工程に対応させてサーボモ
ータの速度値とトルク値とを設定し、かつトルク
値は速度の制御領域では応答よく設定速度に速度
制御ができる値に、力の制御領域では上記可動部
材に発生させたい力に対応した値に設定し、それ
ら値を速度指令とトルク指令として上記サーボモ
ータ制御アンプに入力し、サーボモータの制御を
行つて上記可動部材の速度制御または力の制御を
行うことから、サーボモータを駆動源とする電動
式成形機であつても、油圧を駆動源とする成形機
の場合と何等遜色のない制御を行うことができ
る。 As described above, this invention uses a servo motor as the drive source for both or one of the mold clamping and injection mechanisms, and transmits the rotational force of the servo motor to the thrust of movable members such as a movable platen and screw through a transmission mechanism. This is a control method for an electric molding machine that converts the servo motor speed into a resin molding machine, and uses the servo motor speed detection signal as a feedback signal to control the servo motor speed in a closed loop so that the servo motor speed matches the speed setting value. The servo motor control amplifier is equipped with a torque limit function that limits the upper limit of the servo motor's output torque to a set torque value. In the speed control region, set the torque value to a value that allows speed control to the set speed with good response, and in the force control region, set the torque value to a value that corresponds to the force that you want to generate in the movable member. The speed command and torque command are input to the servo motor control amplifier and the servo motor is controlled to control the speed or force of the movable member. However, it is possible to perform control comparable to that of a molding machine that uses hydraulic pressure as its driving source.
しかも力の制御はトルクセンサー等を用いた力
のフイードバツク制御ではなく、サーボモータの
出力トルク制御によつて行うので、装置もシンプ
ルにして廉価となる。 Moreover, since the force is controlled not by force feedback control using a torque sensor or the like, but by output torque control of a servo motor, the device is simple and inexpensive.
また直接サーボアンプの電流アンプに電流指令
（トルク指令）を入力て力（トルク）の制御を行
うようにすると、力の制御時に速度ループが切り
放されて直接トルク制御されるため、負荷の大き
さによつては、サーボモータ側の力が負荷に打ち
勝つてオーバースピードとなり、型閉時に金型が
激突するとか、射出時の保圧移行時にピーク圧力
が発生することがあるが、この発明では力の制御
時にも速度の制御ループが作動したままなので、
サーボモータの速度は速度指令値に一致するよう
に制御され、軽負荷の時にも速度は速度設定値以
上にならないように制御されるので、型閉時の金
型の激突あるいは射出時の保圧移行時におけるピ
ーク圧力の発生などが防止される。 In addition, if the current command (torque command) is directly input to the current amplifier of the servo amplifier to control force (torque), the speed loop is disconnected during force control and direct torque control is performed, resulting in a large load. In some cases, the force on the servo motor side may overcome the load and cause overspeed, causing the mold to collide when the mold is closed, or peak pressure may occur during the transition to holding pressure during injection. Since the speed control loop remains active even when the force is controlled,
The speed of the servo motor is controlled to match the speed command value, and even when the load is light, the speed is controlled so that it does not exceed the speed set value, so there is no possibility of the mold colliding when closing the mold or holding pressure during injection. This prevents the occurrence of peak pressure during transition.
更に駆動源となるサーボモータを直接制御する
この発明では、無段階操作ができ、集中制御も容
易で、遠隔制御操作も簡単に行えるばかりではな
く、下記のごとき効果をも奏する。 Further, the present invention, which directly controls the servo motor serving as the drive source, not only allows stepless operation, easy centralized control, and easy remote control operation, but also provides the following effects.
速度は閉ループ制御されるので、再現性、安
定性に優れ、精密安定成形ができる。 Since the speed is controlled in a closed loop, it has excellent reproducibility and stability, allowing precision and stable molding.
可動盤、スクリユ等の可動部材の移動は、回
転手段とねじ軸とによつて行われ、軸方向の慣
性によるスリツプが生じず、サーボモータの制
動により動作もスムーズで正確な位置制御が得
られる。 Movement of movable parts such as movable plates and screws is performed by rotating means and screw shafts, so slips due to axial inertia do not occur, and servo motor braking provides smooth operation and accurate position control. .
流体駆動式における油温や調整弁特性等の影
響を受けることがなく、速度及び力とも設定値
に対してほぼ一致する実行値が得られるので、
的確な成形条件を得ることができる。 It is not affected by oil temperature or regulating valve characteristics in a fluid-driven type, and the actual speed and force values can be obtained that almost match the set values.
Accurate molding conditions can be obtained.
サーボモータに取付けられた速度検出器を制
御に用いることができるので、制御のために成
形機の可動部分に位置検出機を設ける必要がな
く、全体としてシンプルに構成することができ
る。 Since the speed detector attached to the servo motor can be used for control, there is no need to provide a position detector in the movable part of the molding machine for control, and the overall structure can be simplified.
図面はこの発明に係る電動式成形機の制御方法
の１実施例を示すもので、第１図は電動式射出成
形機の略示縦断面図、第２図は制御装置のブロツ
ク図、第３図は型締装置におけるサーボモータの
速度とトルクの制御関係図、第４図は射出装置に
おけるサーボモータの速度とトルクの制御関係図
である。
１……型締機構、２……射出機構、１５……プ
ランジヤ、２０……スクリユ、４０……サーボモ
ータ。
The drawings show one embodiment of the control method for an electric injection molding machine according to the present invention, and FIG. 1 is a schematic vertical sectional view of the electric injection molding machine, FIG. 2 is a block diagram of the control device, and FIG. FIG. 4 is a diagram showing the control relationship between the speed and torque of the servo motor in the mold clamping device, and FIG. 4 is a diagram showing the control relationship between the speed and torque of the servo motor in the injection device. 1...Mold clamping mechanism, 2...Injection mechanism, 15...Plunger, 20...Screw, 40...Servo motor.
Claims (1)
方の駆動源をサーボモータとし、そのサーボモー
タの回転力を伝動機構を介して可動盤や射出スク
リユ等の可動部材の推力に変換し、樹脂の成形を
行う電動式成形機の制御方法であつて、サーボモ
ータの速度検出信号をフイードバツク信号として
サーボモータの速度が速度設定値と一致するよう
にサーボモータを速度の閉ループ制御にて行う機
能と、サーボモータの出力トルクの上限を設定ト
ルク値に制限するトルクリミツト機能とを備えた
サーボモータ制御アンプを用い、成形サイクルの
各工程に対応させてサーボモータの速度値とトル
ク値とを設定し、かつトルク値は速度の制御領域
では応答よく設定速度に速度制御ができる値に、
力の制御領域では上記可動部材に発生させたい力
に対応した値に設定し、それら値を速度指令とト
ルク指令として上記サーボモータ制御アンプに入
力し、サーボモータを制御して上記可動部材の速
度制御または力の制御を行うことを特徴とする電
動式成形機の制御方法。1 The driving source for both or one of the mold clamping and injection mechanisms is a servo motor, and the rotational force of the servo motor is converted into the thrust of movable members such as a movable platen and injection screw via a transmission mechanism, and the resin is A control method for an electric molding machine that performs molding, the function of controlling the servo motor in closed loop speed so that the speed of the servo motor matches a speed setting value using a speed detection signal of the servo motor as a feedback signal; Using a servo motor control amplifier equipped with a torque limit function that limits the upper limit of the output torque of the servo motor to a set torque value, the speed value and torque value of the servo motor are set in accordance with each process of the molding cycle, and The torque value is set to a value that allows speed control to the set speed with good response in the speed control region.
In the force control region, set a value corresponding to the force you want to generate in the movable member, input these values as a speed command and torque command to the servo motor control amplifier, and control the servo motor to adjust the speed of the movable member. A method for controlling an electric molding machine, characterized by performing control or force control.
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| JPS5113495A (en) * | 1974-07-10 | 1976-02-02 | Tipton Mfg Co | BARERUKENMAKINIOKERU KOSAKUBUTSUKAKIAGE SOCHI |
-
1983
- 1983-02-24 JP JP3008183A patent/JPS59156726A/en active Granted
Patent Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| JPS5113495A (en) * | 1974-07-10 | 1976-02-02 | Tipton Mfg Co | BARERUKENMAKINIOKERU KOSAKUBUTSUKAKIAGE SOCHI |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59156726A (en) | 1984-09-06 |
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